BE887701R - Perfectionnements aux emballages metalliques ou composites avec fonds assembles par sertissage et aux outillages permettant leur realisation - Google Patents

Description

  Perfectionnements aux emballages métalliques

  
ou composites avec fonds assemblés par sertissage et aux outillages permettant leur

  
réalisation La présente invention est relative à une bague

  
de sertissage perfectionnée destinée à être utilisée dans un dispositif pour fixer un élément en forme de cuvette for-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
formant le corps de celui-ci, cette bague de sertissage étant du type décrit dans le brevet principal^0 877.477.

  
Dans la suite du présent mémoire, en particulier dans les revendications qui le terminent, le dispositif de sertissage est défini en tenant compte de l'état

  
de la technique antérieure décrit ci-après.

  
 <EMI ID=2.1> 

  
élément formant le fond ou l'extrémité d'un récipient

  
à l'élément formant le corps de celui-ci, les bords des deux éléments sont roulés pour former un sertissage comportant plusieurs couches de matière disposées radialement vers l'extérieur à l'extrémité du récipient. Le dispositif de sertissage comporte une ou plusieurs molettes de sertissage profilées de manière appropriée pour appliquer une force radiale dirigée vers l'intérieur sur les parties marginales des éléments formant le fond et le corps du récipient, pendant que ce dernier tourne autour d'un axe fixe. La force radiale exercée par la

  
ou les molettes de sertissage au cours du roulement

  
du sertissage est reprise par un support interne. Dans

  
un dispositif de sertissage classique, ce support interne est constitué d'une bague de sertissage présentant un anneau extérieur fixé à un corps central.cylindrique. L'anneau présente une face marginale cylindrique à 1' endroit où il doit résister à la force exercée par la ou les molettes de sertissage. En dessous de cette surface, la bague de sertissage présente une partie tronconique pour faciliter la pénétration de la bague

  
de sertissage dans l'extrémité ou le fond du récipient qui est généralement formé d'avance sous forme d'un élément en forme de cuvette estampée. 

  
La surface latérale de l'élément formant le fond du récipient prend appui contre la paroi cylindrique lisse de la bague de sertissage et lorsque les éléments formant le fond et le corps du récipient sont amenés

  
à tourner par la bague de sertissage, la force exercée par la ou les molettes opposées provoque un enroulement de ces éléments formant un sertissage.

  
Pour obtenir un sertissage adéquat en conformité avec les normes professionnelles, il est nécessaire que le sertissage forme un joint uniforme sur tout le pourtour du récipient. Les dispositif de sertissage actuels ne donnent pas entière satisfaction à cet égard, en particulier lorsque le sertissage est formé par enroulement d'un grand nombre de couches de matière, notamment dans le cas d'un sertissage comportant cinq couches de matière ou davantage. Par ailleurs, lorsque l'épaisseur de la matière, dont sont constitués les éléments formant le fond et le corps du récipient varie, on éprouve des difficultés pour obtenir un sertissage satisfaisant par roulement.

   Ceci est particulièrement évident, lorsque l'épaisseur nominale de la matière, constituée en particulier de tôle métallique, est importante et lorsque les tolérances d'épaisseur produisent de plus grandes variations de l'épaisseur totale de la tôle que dans le cas où l'on utilise une matière très minc e.

  
Pour former un sertissage acceptable, il est nécessaire que les couches de matière formant le sertissage soient fortement comprimées l'une sur l'autre sur toute la périphérie du récipient. A cette fin, le dispositif de sertissage est agencé de façon que la molette et la bague de sertissage soient écartées radialement l'une de l'autre pendant le roulement final et ce d'une distance généralement égale à l'épaisseur nominale de la tale multipliée par le nombre de couches formées dans la partie sertie. Dans le cas exemplatif d'un sertissage triple, cet écartement sera égal à l'épaisseur de la tôle multipliée par sept, cinq couches de matière formant la partie principale du sertissage et deux couches formant les cotés des éléments formant le fond et le corps du récipient entre lesquels le sertissage est formé.

  
Si l'épaisseur de la tôle était parfaitement uniforme, un sertissage adéquat serait assuré. Cependant, lorsqu'il y a des variations d'épaisseur résultant,

  
par exemple, des tolérances de fabrication admises lors de la production de la tôle métallique, ces variations existent et sont amplifiées par le nombre de couches

  
de matière formées à l'endroit du sertissage. Le cas où l'épaisseur de la tôle est supérieure à son épaisseur nominale présente une signification particulière, parcequ'un excès de matière est présent à l'endroit du sertissage.

  
Lorsqu'on utilise les dispositifs de sertissage

  
 <EMI ID=3.1> 

  
à produire un sertissage inadéquat, soit un sertissage où le joint obtenu par le sertissage n'est pas uniforme sur toute la périphérie du récipient, soit un sertissage où un excès de matière a été amené à subir un écrouissage par écrasement entre la molette et la bague de sertissage, ce qui a pour effet d'affaiblir le sertissage. Dans certains cas, les deux phénomènes peuvent se produire.

  
En plus des problèmes évoqués plus haut, provoqués par les variations d'épaisseur.de la matière, les bagues de sertissage classiques ont une face périphérique marginale lisse en contact avec la surface latérale de l'élément formant le fond ou l'extrémité

  
du récipient. De telles structures ont tendance à provoquer un glissement relatif entre l'élément formant le fond du récipient et la surface formant le bord de

  
la bague de sertissage. Les effets de ce glissement sur le processus de sertissage sont bien connus des spécialistes.

  
La qualité du joint roulé est fortement liée à la rotation régulière de l'élément formant le fond ou l'extrémité du récipient en contact avec la bague de

  
 <EMI ID=4.1> 

  
la manière dont les éléments formant le fond et le corps du récipient tournent. Par ailleurs, dans le cas d'une tôle munie d'un revêtement protecteur (par exemple une couche de peinture), tout glissement de l'élément formant l'extrémité du récipient sur la bague de sertissage provoque un endommagement local, du fait

  
de l'enlèvement de ce revêtement protecteur.

  
Pour éviter le problème du glissement, on a proposé l'emploi de bagues de sertissage à surfaces moletées ou dentelées destinées à être appliquées contre l'élément formant le fond ou l'extrémité du récipient.

  
Des dispositifs de ce type sont décrits dans les brevets des Etats Unis d'Amérique n[deg.] 2.181.237, 2.511.738

  
et 3.734.043. Bien que ces dispositifs assurent un contact sans glissement, ils ont tendance à endommager la surface

  
 <EMI ID=5.1> 

  
à cause de leur surface rugueuse. On comprendra que ceci peut constituer un problème sérieux dans le cas de tôles munies d'un revêtement.

  
On connaît aussi des bagues de sertissage présentant des échancrures ou protubérances sur leur surface destinée à venir en contact avec le récipient. De telles bagues sont décrites dans les brevets des Etats Unis d'Amérique n[deg.] 2.906.430 et 3.221.922 et dans le brevet britannique n[deg.] 1.220.129. Bien que ces structures connues tendent à empêcher un glissement, elles ne sont pas adaptées pour tenir compte des variations d'épaisseur de la matière constitutive du récipient, de manière à empêcher la formation de joints inadéquats, de même qu'un écrouissage de la matière. En général, ceci est

  
dû au fait que ces dispositifs connus ont été conçus pour être utilisés pour la fabrication de récipients à parois minces, où les problèmes de variation d'épaisseur ne sont pas importants. 

  
La présente invention a pour objet un dispositif comportant une bague de sertissage adaptée pour tenir compte de variations quelconques de l'épaisseur de la télé métallique.

  
A cette fin, la bague de sertissage présente un décrochement ou évidement dans sa face périphérique, lequel décrochement s'étend autour de la bague et est aligné verticalement par rapport à la molette de sertissage qui lui est opposée. Par rapport à la structure du récipient, le décrochement est dirigé radialement vers l'extérieur au niveau d'une première zone prévue à l'extrémité du récipient. Dans cette première zone, les couches de matière s'étendent radialement vers l'extérieur du récipient avant de se courber vers le bas en s' éloignant de l'extrémité du récipient et d'atteindre

  
une seconde zone dans laquelle la majeure partie du sertissage s'étend. La seconde zone se trouve à une certaine distance de l'extraite du récipient et s'étend,

  
le long de la surface latérale de l'élément formant

  
le corps du récipient.

  
Le décrochement est défini par une face annulaire saillante dirigée vers l'extrémité supérieure de la bague de sertissage et par une face latérale en retrait dirigée radialement vers l'extérieur vers la molette

  
de sertissage opposée. Cette face latérale s'étend de

  
la face annulaire saillante à l'extrémité supérieure de la bague. Le décrochement procure un espace permettant

  
un déplacement radial vers l'intérieur des couches de matière des éléments formant le fond et le corps du récipient dans la première zone susdite, au cours du sertissage.

  
Selon une autre particularité de l'invention,

  
le décrochement présente une dimension non uniforme soit le long de sa face saillante, soit le long de sa face latérale. Ceci procure une profondeur variable dans

  
cette direction, en sorte que la partie du sertissage formée dans le décrochement présente également une dimension variable empêchant une rotation relative entre la face périphérique de la bague et l'élément formant

  
le fond ou l'extrémité du récipient. Cette structure assure un agrippage localisé, positif et progressif entre la face périphérique formant le bord de la bague

  
et l'élément formant le fond ou l'extrémité du récipient.

  
La bague de sertissage perfectionnée ne nécessite

  
qu'une modification peu importante des outillages communément utilisés pour la mise en oeuvre du processus de sertissage.

  
. D'autres particularités de l'invention ressortiront de la description suivante des dessins annexés au présent mémoire qui représentent deux formes de réalisation d'une bague de sertissage. Dans ces dessins :
- la figure 1 est une vue en perspective,, avec arrachement partiel, d'une première forme de réalisation d'une bague de sertissage perfectionnée selon l'invention,
- la figure 2 est une coupe transversale partielle, montrant la^position des outillages de sertissage à la fin d'une opération de sertissage, et . - la figure 3 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'une seconde forme de réalisation de la bague de sertissage suivant l'invention.

  
La description suivante concerne principalement la structure de la bague de sertissage perfectionnée

  
et des parties y associées du dispositif de sertissage spécifique à un processus de sertissage destiné à

  
former un sertissage triple.

  
Les figures 1 et 2 montrent la bague de sertissage 1, la molette de sertissage 2 et les éléments

  
 <EMI ID=6.1> 

  
bords 5 et 6 ont été assemblés par un sertissage triple désigné, de manière générale, par la notation de référence
7. 

  
La bague de sertissage 1 est susceptible d'être entraînée en rotation dans le sens de la flèche E

  
et comprend, d'une seule pièce, un embout de fixation 8 et un corps 9 présentant une portion centrale cylindrique 11 et une portion inférieure tronconique 12. La portion centrale cylindrique 11 définit la surface périphérique de la bague 1 qui est destinée à venir en

  
 <EMI ID=7.1> 

  
de sa partie latérale, pendant la rotation de la bague,

  
 <EMI ID=8.1> 

  
La figure 2 montre les positions relatives de la bague 1 et de la molette de sertissage 2 à la fin de la course de cette dernière, dans le sens de la <EMI ID=9.1> 

  
emmanché sur le corps 9 de la bague et son bord 5 a été coulé avec le bord 6 de l'élément formant le corps 4

  
 <EMI ID=10.1> 

  
en l'occurrence, présentant sept épaisseurs de matière.

  
Le corps 9 de la bague comporte, dans la région supérieure de sa partie cylindrique 11, un décrochement
14 définissant une face cylindrique verticale 15 et une face horizontale 16 au profil ondulé. La hauteur

  
 <EMI ID=11.1> 

  
face ondulée 16 varie de manière répétitive et progressive

  
 <EMI ID=12.1> 

  
conférer au décrochement une dimension et profondeur variables dans la direction de la face latérale 15.

  
 <EMI ID=13.1> 

  
 <EMI ID=14.1> 

  
à environ 0 et 5 fois "e". La dimension "b" est préférentiellement maintenue à environ 3 fois "e" et la dimension "c" à environ 3,5 à 4 fois "e". La surface ondulée comporte de dix à vingt ondulations régulières.

  
La figure 2 montre la structure du sertissage et l'orientation des parties de la bague de sertissage par rapport à la molette et les couches de matière

  
du sertissage. Comme on le voit, le sertissage est formé d'une série de couches de matière s'étendant radiale-

  
 <EMI ID=15.1> 

  
 <EMI ID=16.1> 

  
triple, les couches de matière s'étendent sensiblement horizontalement dans cette zone. Elles sont alors recourbées vers le bas dans une direction allant en

  
 <EMI ID=17.1> 

  
seconde zone située à une certaine distance de cette extrémité. Cette seconde zone contient la partie principale du sertissage.

  
Le décrochement 14 présente une face extérieure dirigée vers la surface opposée de la molette de sertissage à l'endroit de la première zone et en est espacé d'une distance qui correspond généralement à l'épaisseur nominale totale des couches de matière se trouvant dans cette zone. L'extrémité supérieure 17 de

  
la bague de sertissage s'étend directement en dessous d'une partie périphérique 2' de plus grand diamètre

  
de la molette de sertissage, de manière à former un espace fermé vers le haut, dans lequel le sertissage roulé est formé. La face 16 du décrochement sépare,

  
de manière générale, la première zone de la seconde.

  
En dessous du décrochement 14, la surface périphérique

  
11 de la bague de sertissage forme la surface d'appui contre laquelle les couches de matière sont pressées

  
au cours du sertissage par la surface opposée de la molette de sertissageo 

  
Le décrochement procure un espace ou volume permettant un déplacement radial dirigé vers l'intérieur des couches de matière dans la première zone. La matière refoulée dans ce décrochement sera constituée généralement par celle résultant d'une épaisseur excessive de cette matière ou par de la matière produite par la compression locale du sertissage formé par roulement

  
dans la seconde zone. Le décrochement empêche également les phénomènes d'écrouissage au niveau des coudes 10 et 20 aux bords des éléments formant le fond et le corps du fût, lesquels phénomènes peuvent normalement se produire dans les dispositifs de sertissage classiques, par suite de variations de l'épaisseur de la matière. La matière est admise à se déplacer élastiquement dans le décrochement.

  
 <EMI ID=18.1> 

  
agrippage localisé et progressif entre l'élément formant le fond 3 du fût et la bague de sertissage. Sous l'effet de la poussée latérale (sens de la flèche F) exercée

  
par la molette 2 pendant le roulage des bords 5 et 6,

  
le tronçon 18 du bord du fond en vis-à-vis du décrochement 14 vient se loger dans l'espace ou le volume défini par ce décrochement, en épousant localement le profil ondulé de l'arête 19 de la face horizontale 16. Dans des conditions opérationnelles normales, ce

  
contact entre les deux profils ondulés empêche tout glissement entre la zone 13 du fond 3 et la bague de sertissage.

  
La figure 3 montre une autre forme de réalisation de la bague de sertissage suivant l'invention, dans laquelle la partie cylindrique 11 de la bague de sertissage présente deux parties évidées. Tout d'abord, une série d'évidements 21 est prévue sur sa périphérie. Ces évidements sont orientés dans une direction sensiblement radiale et communiquent avec l'extrémité supérieure de la bague de sertissage. Ils sont définis

  
par des faces cylindriques arrières 22, des faces latérales radiales 23 et des faces inférieures 25. Les évidements adjacents sont séparés par des faces antérieures 24. Ensuite, comme dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, les faces 24 présentent un retrait par rapport à la face périphérique 11 de la

  
bague de sertissage à hauteur des faces 25, de manière

  
à former un décrochement 26 comparable au décrochement 14. Les faces 24 définissent ainsi la face latérale en retrait du décrochement 26. Le décrochement 26 assure un sertissage uniforme des tôles, en dépit des variations d'épaisseur, et empêche l'écrouissage au niveau des coudes 10 et 20 des bords du fond et du

  
 <EMI ID=19.1> 

  
Dans la forme de réalisation montrée à la figure 3, la dimension radiale des faces 25, 26 varie de manière à conférer aux parties en retrait 21 et 26 une profondeur qui varie dans cette direction. Les coudes 10 et 20 aux bords des éléments formant le fond <EMI ID=20.1> 

  
chements 21 et un mouvement relatif est empêché par l'ancrage qui en résulte.

  
Dans les deux formes de réalisation de l'invention, la profondeur des décrochements peut être de l'ordre de 0,5 fois la dimension "e", ce qui facilite l'extraction de la bague de sertissage.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif pour assembler un élément en . forme de cuvette formant le fond d'un récipient ou <EMI ID=21.1>

   <EMI ID=22.1>

   présentant une partie latérale appliquée contre la face interne de la paroi de l'élément formant corps, les bords de ces éléments étant roulés de manière à former un sertissage comportant plusieurs couches de matière s'étendant radialement vers l'extérieur du récipient

   <EMI ID=23.1>

   <EMI ID=24.1>

   récipient le long de sa face latérale extérieure pour aboutir dans une seconde zone se trouvant à une certaine distance de l'extrémité du récipient, ledit dispositif comprenant une bague de sertissage présentant une extrémité inférieure disposée dans le fond de l'élément formant le fond du récipient et une extrémité supérieure séparée de l'extrémité inférieure par un bord périphérique extérieur pouvant être mis en prise avec la partie latérale de l'élément formant le fond du récipient,

   à l'intérieur de cet élément, de manière à faire tourner les éléments formant le fond et le corps du récipient contre une molette de sertissage extérieure radialement opposée pour former un sertissage roulé, ledit dispositif étant caractérisé en ce que la bague de sertissage comporte un décrochement ou évidement dirigé radialement vers l'intérieur et s'étendant sensiblement sur tout

   le pourtour du bord périphérique de la bague, cet évidement ou décrochement étant aligné verticalement

   avec la molette de sertissage opposée et présentant une face dirigée radialement vers l'extérieur au niveau

   de la première zone précitée, pour procurer un espace permettant un déplacement radial vers l'intérieur des couches de matière' des éléments formant le fond et le corps du récipient, dans cette première zone, au cours de la formation du sertissage par roulement.

   2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le décrochement prévu dans la bague de sertissage est défini par une face saillante annulaire dirigée vers l'extrémité supérieure de la bague et par une face latérale évidée dirigée radialement vers l'extérieur vers la molette de sertissage opposée et s'étendant de ladite face annulaire à l'extrémité supérieure de la bague.

   3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la face saillante annulaire du décrochement de la bague de sertissage est orientée

   <EMI ID=25.1>

   définir, de façon générale, une ligne de démarcation entre la première zone et la seconde zone de la matière en couches.

   4. Dispositif suivant la revendication 3,

   <EMI ID=26.1>

   de sertissage est disposée à proximité d'une partie périphérique de la molette de sertissage, en dessous de

   cette partie périphérique.

   5. Dispositif suivant la revendication 2,

   caractérisé en ce que le décrochement ménagé dans la

   bague de sertissage a une dimension non uniforme le

   long de la face saillante ou de la face latérale de

   manière à présenter une profondeur variable dans cette direction, en sorte que la partie du sertissage formée

   dans ce décrochement présente une dimension variable empêchant un mouvement de rotation relatif entre la face périphérique de la bague et l'élément formant le fond du récipient.

   <EMI ID=27.1>

   caractérisé en ce que la surface latérale du décrochement

   <EMI ID=28.1>

   <EMI ID=29.1>

   a une profondeur pouvant varier jusqu'à 5 fois l'épaisseur de l'élément formant le fond du récipient, de façon à former une face saillante ondulée.

   7. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la surface latérale du décrochement ménagé dans la bague jusqu'à la face saillante,

   a une profondeur variant entre 3 et 4 fois l'épaisseur de l'élément formant le fond du récipient, de façon à former une face saillante ondulée.

   8. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la face saillante du décrochement ménagé dans la bague de sertissage comprend de dix à vingt ondulations.

   9. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la face saillante du décrochement ménagé dans la bague de sertissage a une profondeur variable en direction radiale.

   10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le décrochement ménagé dans la

   <EMI ID=30.1>

   étendant tout autour de la face périphérique du bord de la bague et une série de secondes parties espacées autour de ladite face périphérique et s'étendant radialement vers l'intérieur de la première partie.

   11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les secondes partes du décrochement ménagé dans la bague de sertissage sont définies

   (1) par une surface arrière s'étendant de la surface saillante à l'extrémité supérieure de la bague,

   (2) des surfaces latérales radiales s'étendant de la surface saillante à l'extrémité supérieure de la bague, et (3) des surfaces inférieures annulaires en forme de secteur définies par la surface saillante du décrochement, tandis que les secondes parties adjacentes du décrochement sont séparées l'une de l'autre sur la périphérie de la bague par les surfaces latérales de la première partie du décrochement. 12. Procédé pour former un sertissage roulé entre les bords d'un élément formant le corps d'un récipient ou fût et d'un élément en forme de cuvette

   <EMI ID=31.1>

   l'élément en forme de cuvette formant le fond du récipient est disposé dans l'extrémité de l'élément

   <EMI ID=32.1>

   sertissage dans lequel l'élément formant le fond du récipient présente une partie latérale disposée

   contre la surface interne de la paroi de l'élément formant le corps du récipient, les bords des éléments étant roulés en un sertissage de manière à former plusieurs couches de matière s'étendant radialement

   vers l'extérieur du récipient dans une première zone

   à l'extrémité du récipient et s'écartant de l'extrémité du récipient le long de sa surface latérale extérieure dans une seconde zone espacée de l'extrémité du récipient, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant.:

   (a) à ménager un espace dirigé radialement vers l'intérieur, s'étendant tout autour de l'extrémité du récipient au voisinage des couches de matière dans la première zone et s'étendant radialement vers l'intérieur de la partie latérale de l'élément formant le fond du récipient, et (b) à rouler ensemble les bords des éléments formant le fond et le corps du récipient pour former <EMI ID=33.1>

   1.en supportant intérieurement la partie

   latérale de l'élément formant le fond du récipient à l'aide d'une bague de sertissage et

   2.en déplaçant une molette de sertissage radialement vers l'intérieur contre les bords des éléments forment le fond et le corps du récipient dans la région des première et seconde zones, tout en faisant tourner les éléments formant le fond et le corps du récipient autour de l'axe longitudinal du récipient ; ledit espace dirigé vers l'intérieur permettant un déplacement radial vers l'intérieur des couches de matière des éléments formant le fond et le corps du récipient depuis la première zone précitée pendant la formation du sertissage roulé.

   13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'espace dirigé radialement vers l'intérieur présente une dimension variable en direction radiale ou verticale par rapport à l'axe longitudinal du récipient.